Klimaschutzbeitrag und Wirtschaftlichkeit der ersten E-Fernbuslinie in Deutschland - Atmosfair
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Klimaschutzbeitrag und Wirtschaftlichkeit
der ersten E-Fernbuslinie in Deutschland
atmosfair gGmbH
2018
Kontakt:
Denis Machnik
atmosfair gGmbH
Zossenerstr. 55-58
10961 Berlin
+49 (0) 30 1208480-61
1
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung ......................................................................................................................................... 3
1.1 Lösungsweg Elektromobilität .................................................................................................. 4
2 Projektbeschreibung: Die erste E-Fernbuslinie in Deutschland ...................................................... 5
2.1 atmosfair‘s Kooperation mit FlixBus ....................................................................................... 5
2.2 Das Unternehmen BYD und der E-Fernbus BYD C9................................................................. 5
3 Wirtschaftlichkeit des E-FlixBus ...................................................................................................... 7
3.1 Energiebedarf des E-Fernbusses ............................................................................................. 7
3.2 Personalmehrkosten ............................................................................................................... 7
3.3 Kosten für die Ladeinfrastruktur ............................................................................................. 8
3.4 Ergebnis der Wirtschaftlichkeitsuntersuchung ....................................................................... 9
4 Treibhausgas- und Energiebilanz des E-Fernbusses ...................................................................... 10
4.1 Energieaufwand für die Batterieproduktion und resultierende Treibhausgasemissionen ... 11
4.2 Emissionen während der Nutzungsphase ............................................................................. 12
4.3 Bilanz der vermiedenen und zusätzlichen Treibhausgasemissionen .................................... 13
4.4 Recycling der Batterie............................................................................................................ 14
5 Die Dekarbonisierung des Verkehrs und die Rolle des E-Fernbusses ........................................... 16
5.1 Strategien zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors ......................................................... 16
5.2 Der heutige Einfluss des Fernbusses auf die Treibhausgasemissionen aus dem
Verkehrssektor .................................................................................................................................. 17
6 Quellenverzeichnis ........................................................................................................................ 22
2
1 Einleitung
Angetrieben durch den Ausbau der erneuerbaren Energien und der Steigerung der Energieeffizienz
soll der Ausstoß von Treibhausgasen in Deutschland und der EU bis 2050 um 80 bis 95 Prozent
reduziert werden [4]. Das entspricht einer nahezu kompletten Dekarbonisierung in Deutschland und
fordert entsprechende Innovationen und Veränderungen in allen Sektoren. Seit dem
Stromeinspeisungsgesetz aus dem Jahr 1991 befinden sich die erneuerbaren Energien im
Stromsektor auf Wachstumskurs und werden einen großen Teil der Emissionsminderungen in
Deutschland im Jahr 2050 beisteuern. Obwohl der Ausbau der Windenergie, prozentual die
wichtigste erneuerbare Energiequelle, im ersten Halbjahr 2018 stockte, wurden im gleichen Zeitraum
116,9 Mrd. kWh Strom aus erneuerbaren Energien produziert und damit ein neuer Rekord in
Deutschland aufgestellt [36]. Die Erneuerbaren erzeugen mittlerweile 38,6 % (2017, gesamtes Jahr)
des bundesweiten Stroms und haben alleine in den letzten 10 Jahren ihren Anteil im Strommix mehr
als verdoppelt [15].
Die Sorgenkinder der Dekarbonisierung sind der Wärme- und der Verkehrssektor. Der Anteil der
Erneuerbaren im Wärmesektor hat sich von 2012 bis 2017 um nur 0,3 % erhöht und ist im
Verkehrssektor im gleichen Zeitraum sogar um 0,8 % gesunken [37]. Abbildung 1 zeigt die
Entwicklung der Treibhausgasemissionen ausgewählter Sektoren in Deutschland bezogen auf das
Jahr 1990. Während in allen dargestellten Wirtschaftsbereichen Emissionsminderungen erzielt
werden konnten, sind die Emissionen aus dem Verkehrssektor leicht angestiegen. Den größten Anteil
an den Emissionen aus dem Verkehrssektor hat der Straßenverkehr, in dem in den letzten Jahren
sämtliche Effizienzsteigerungen durch die Konzentration auf größere und leistungsstärkere
Automodelle aufgezehrt worden [33].
Abbildung 1: Entwicklung der Treibhausgasemissionen ausgewählter Sektoren in Deutschland (SRU, 2017).
Doch nicht nur klimawirksame Treibhausgasemissionen werden im Verkehr verursacht. In den letzten
Jahren haben hohe Stickstoffbelastungen und Feinstaubwerte in deutschen Innenstädten zum
wiederholten Überschreiten der europäischen Grenzwerte geführt und beeinflussen die Gesundheit
der Stadtbewohner negativ. Nach Ansicht der EU hat die deutsche Bundesregierung in den letzten 10
Jahren zu wenig unternommen, um die Situation zu verbessern und ihre Bürger zu schützen, weshalb
3die EU-Kommission im Mai 2018 Klage gegen Deutschland und fünf weitere EU-Länder vor dem
europäischen Gerichtshof eingereicht hat [10].
1.1 Lösungsweg Elektromobilität
Um den negativen Effekten für das Weltklima und die Gesundheit der Menschen entgegenzuwirken,
konzentriert sich die deutsche Bundesregierung auf die Elektromobilität als Lösung für den
Verkehrsbereich. Bundeskanzlerin Merkel hat dafür im Jahr 2010 die Nationale Plattform
Elektromobilität gegründet, 2011 das Ziel von einer Millionen Elektrofahrzeugen bis zum Jahr 2020
formuliert, sowie eine Milliarde Euro für Forschung und Entwicklung in der Elektromobilität zugesagt
[7]. Die Anzahl an Elektrofahrzeugen in Deutschland ist aber noch immer gering. Laut
Kraftfahrtbundesamt waren zu Beginn 2018 nur 53.861 Personenkraftwagen mit Elektromotor
(batterieelektrische- oder Brennstoffzellen-Fahrzeuge) registriert [29]. Das entspricht zwar einer
Steigerung von 58,3% zum Vorjahr, insgesamt machen E-PKW jedoch nur 0,1 % der deutschen
Autoflotte aus. Zu E-Fahrzeugen gehören Modelle mit Elektromotor, die entweder elektrischen
Strom in einem Akku speichern, Wasserstoff tanken und diesen über eine Brennstoffzelle in
elektrischen Strom wandeln oder über eine Oberleitung mit Strom versorgt werden.
Um die Treibhausgasemissionen aus dem Verkehr schon bis 2035 radikal zu reduzieren und damit
sogar zur Erreichung des im Paris-Übereinkommen vereinbarten 1,5-Grad-Ziel beizutragen, reicht
eine bloße Umstellung auf E-Fahrzeuge nicht aus. Wo möglich, muss der Personen- und Güterverkehr
reduziert und auf effizientere Verkehrsmittel wie Bus und Bahn umgestiegen werden [19]. So soll
auch der öffentliche Nah- und Fernverkehr zukünftig ohne Verbrennungsmotor auskommen. Derzeit
laufen Testreihen mit E-Omnibussen im ÖPNV, die von der Bundesregierung gefördert werden,
Angela Merkel versprach beim Dieselgipfel im Jahr 2017 eine Milliarde Euro für Kommunen, um
Maßnahmen zu testen, die möglichst schnell zu einer Verbesserung der Luftqualität beitragen [8].
Der Test eines E-Omnibus ist als Fördermaßnahme ausdrücklich genannt.
Neben dem Flugzeug wird die Nachfrage nach Fernverkehr in Deutschland vor allem mit Bahn und
Bus bedient. Im Jahr 2016 wurden 138 Mio. Fahrgäste im Schienenpersonenfernverkehr und 23 Mio.
Fahrgäste im Fernbusverkehr befördert [34]. Mehr als 90% des DB-Zugverkehr und 98% des DB-
Fernverkehr wird elektrisch betrieben. Der Strom dafür kommt aus Kraftwerken, an denen die DB
Energie GmbH Anteile hält [18]. Insgesamt sind in Deutschland allerdings nur 60% der Bahnstrecken
elektrifiziert, wobei es sich bei den nicht-elektrisierten Abschnitten um Regionalverbindungen
handelt [1].
E-Fernbusse in Deutschland: Bisher Fehlanzeige
Im Fernbusbereich sind seit der Marktliberalisierung Anfang 2013 die Fahrgastzahlen und die Anzahl
der Fahrzeuge stark gestiegen. Ein batterieelektrisch betriebener Fernbus ist in Deutschland weder
im Einsatz, noch produziert bisher ein deutscher Autobauer ein entsprechendes Modell. Es existieren
wenige öffentliche Förderprogramme für E-Busse, deren Förderkriterien FlixBus zudem nicht erfüllt.
Es bestehen daher selbst für den testweisen Betrieb einer E-Fernbuslinie in Deutschland noch
finanzielle Hürden und entsprechend große Risiken. Trotzdem haben sich atmosfair und FlixBus im
Zuge ihrer Kooperation darauf geeinigt, gemeinsam das erste Pilotprojekt umzusetzen. Das Projekt
soll Erfahrungen und Hinweise liefern, auf deren Grundlage FlixBus seine zukünftige Mobilitäts- und
Nachhaltigkeitsstrategie auslegen kann.
4Dieses Hintergrundpapier beschreibt das erste E-Fernbus Projekt Deutschlands (Kapitel 2 und 0),
untersucht den Klimaschutzbeitrag im Vergleich zu einem Dieselbus (Kapitel 4) und beschreibt den
Beitrag des Fernbusses zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors (Kapitel 5).
2 Projektbeschreibung: Die erste E-Fernbuslinie in Deutschland
Mit dem Projekt E-Fernbus testen die Partner atmosfair, FlixBus und
Grenpeace Energy erstmalig einen batterieelektrisch betriebenen
Fernbus als Stadtverbindung in Deutschland. Der Bus kann, wie jede
andere FlixBus Verbindung, über die FlixBus Website gebucht werden
und soll im Oktober 2018 seinen Betrieb aufnehmen und ein Jahr lang
ca. 22 Fahrten pro Woche unternehmen. Start- bzw. Zielpunkt sind die
Städte Mannheim und Frankfurt am Main. Nach jeder Fahrt wird die
Batterie vollständig geladen, bevor der Bus mitsamt Fahrgästen die
nächste Fahrt antritt. FlixBus und atmosfair haben dafür jeweils eine
Ladestation für E-Busse in Frankfurt (Main) und Mannheim installiert.
Der Ladepunkt am Zentralen Omnibusbahnhof in Mannheim soll nach
Projektende bestehen bleiben und kann dann mit jeder beliebigen
Ladetechnik ausgestattet werden, um in Zukunft den Einsatz
elektrischer Fernbusse zu erleichtern.
Abbildung 2: Die E-Fernbus
2.1 atmosfair‘s Kooperation mit FlixBus Ladestation in Mannheim.
Seit dem 01.04.2017 kooperieren atmosfair und FlixBus mit dem Ziel, CO2-Emissionen durch
gemeinsame Klimaschutzprojekte zu vermeiden. Dafür bietet FlixBus seinen Kunden die Möglichkeit
der CO2-Kompensation im Buchungsprozess ihrer Website an. atmosfair kompensiert die CO2-
Emissionen der FlixBus Kunden in dem Projekt „Energieeffiziente Öfen in Ruanda“. Einen Teil der
Klimaschutzbeiträge investieren die Kooperationspartner in gemeinsam identifizierte transformative
Klimaschutzprojekte, die zur Dekarbonisierung in Kontinentaleuropa und Nordamerika beitragen.
Bereits im Rahmen der ersten Kooperation im Jahr 2015 investierten FlixBus und atmosfair einen Teil
der gespendeten Klimaschutzbeiträge in ein transformatives Klimaschutzprojekt. Damals spendeten
die Vertragsparteien dem Verein Foodsharing e.V. fünf elektrisch betriebene Lastenräder und fünf
elektrische Fahrradanhänger. Der gemeinnützige Foodsharing e.V. hat es sich zum Ziel gesetzt
Lebensmittel zu "retten", die ansonsten weggeworfen würden, und diese an bedürftige Menschen zu
verteilen. Durch den Einsatz elektrisch betriebener Lastenräder und Fahrradanhänger, die alle mit
erneuerbarem Strom geladen werden, rettet und verteilt der Verein nun in zehn deutschen Städten
Lebensmittel CO2-arm.
Die E-Fernbus Verbindung zwischen Frankfurt und Mannheim ist das nächste transformative Projekt,
das FlixBus und atmosfair gemeinsam umsetzen. Die Klimaschutzbeiträge der FlixBus-Kunden
finanzieren in dem Projekt die Installation der Ladeinfrastruktur, die in Mannheim auch über das
Projekt bestehen bleibt und die Differenzmietkosten zu einem Dieselbus.
2.2 Das Unternehmen BYD und der E-Fernbus BYD C9
FlixBus mietet den E-Bus für die Projektdauer vom chinesischen Konzern BYD (Build your Dreams) aus
China. BYD ist der größte Hersteller für wiederaufladbare Batterien mit einer Produktionskapazität
von 16 GWh im Jahr und gehört mit Tesla und Renault-Nissan-Mitsubishi zum größten Hersteller von
Elektroautos. Auf dem chinesischen Markt hat das Unternehmen bereits 10.000 E-Busse verkauft.
5Der BYD C9 (Abbildung 3) ist der erste Elektro-Reisebus des Unternehmens und für den
außerstädtischen Verkehr geeignet. Von deutschen Herstellern war auch auf Nachfrage kein
entsprechendes Modell verfügbar. Tabelle 1 gibt eine Übersicht über den Fahrplan im Projekt und die
technische Ausstattung des Busses.
Abbildung 3: Der erste E-Fernbus in Deutschland wird von FlixBus auf der Strecke Mannheim – Frankfurt (Main) betrieben.
Tabelle 1: Daten zur ersten E-Fernbuslinie in Deutschland zwischen Frankfurt (Main) und Mannheim.
Laufzeit Oktober 2018 bis Oktober 2019
Einzelstrecke Mannheim – Frankfurt (112,5 km): 22 Fahrten pro Woche
Jahreskilometer 125.775 km
Stromanbieter Greenpeace Energy (100% erneuerbarer Strom)
Busmodell BYD C9
Dimension Länge: 12,9 m, Breite: 2,55 m, Höhe: 3,55 m
Sitzplätze 59
Reichweite 180 km
Motor Wechselstrom-Synchronmotor, Radnabenantrieb (Leistung 2x180 kW)
Batterie Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator LiFePO4 (Kapazität 207 kWh)
Ladeleistung 2x40 kW
Ladedauer ~3 h
Klimatisierung Klimaanlage, Biodiesel-Heizung
63 Wirtschaftlichkeit des E-FlixBus
Weltweit sind derzeit etwa 400.000 elektrische Busse im Einsatz, davon rund 99% in China. Die
Mehrzahl der E-Busse wird im ÖPNV genutzt und von der chinesischen Regierung gefördert, da E-
Omnibusse als effektives Mittel gegen die hohen Feinstaubwerte in den chinesischen Großstädten
gelten. Bloomberg New Energy Finance schätzt, dass im Jahr 2030 rund 84% aller Neuanschaffung an
Omnibussen rein elektrische Busse sein werden und dass der Anteil von E-Omnibussen am
Gesamtbestand städtischer Busse bis 2040 weltweit auf 80% anwächst [6]. In Deutschland werden
derzeit in 45 Städten E-Omnibusse getestet, die meisten Hersteller der Busse kommen dabei nicht
aus Deutschland [13].
Das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- Und Infrastruktursysteme hat im Auftrag des BMU einige der in
Deutschland laufenden Testreihen ausgewertet und auf ihre Wirtschaftlichkeit untersucht. Die Studie
aus dem Jahr 2017 kommt zu dem Schluss, dass Batteriebusse derzeit vor allem aufgrund der hohen
Investitionskosten im Vergleich zum Dieselbus nicht konkurrenzfähig sind. Ein weiterer Kostentreiber
ist die fehlende Ladeinfrastruktur. Unsicherheitsfaktoren in der Beurteilung der Wirtschaftlichkeit
sind die fehlenden Erfahrungen zur Nutzungsdauer der Batterie und möglicherweise überschätzte
Kosteneinsparungen bei E-Bussen für Wartung- und Instandhaltung [14].
Eine E-Fernbuslinie existiert in Deutschland bisher nicht und es gibt auch keine Daten zur
Wirtschaftlichkeit eines solchen Projekts. atmosfair hat daher ein Gutachten zur Wirtschaftlichkeit
der geplanten E-Fernbuslinie zwischen Mannheim und Frankfurt am Main bei Prof. Dr.-Ing. Dietmar
Göhlich und Dipl.-Ing. Dominic Jefferies vom Fachgebiet Methoden der Produktentwicklung und
Mechatronik an der Technischen Universität Berlin in Auftrag gegeben. Das Gutachten vergleicht den
einjährigen Betrieb eines E-Fernbusses auf der Strecke Mannheim-Frankfurt (Main) mit dem Betrieb
eines äquivalenten Dieselbusses.
3.1 Energiebedarf des E-Fernbusses
Ein häufig genannter Kostenvorteil von E-Fahrzeugen sind die günstigeren Energiekosten. Bei
steigenden Dieselpreisen kann sicher dieser Vorteil in Zukunft weiter in Richtung E-Fahrzeug
verschieben. Um die Energie-Differenzkosten des E-Fernbus zu einem Dieselbus zu berechnen,
nutzten die Experten der TU Berlin ein eigens entwickeltes Simulationstool, das unter
Berücksichtigung der Außentemperatur und den Auswirkungen auf das Heizen und Kühlen des
Innenraums, sowie dem Wirkungsgrad der Ladeinfrastruktur und Batterie die Herstellerangeben zum
Energiebedarf leicht nach oben korrigiert hat.
3.2 Personalmehrkosten
Der E-Bus lädt seine Batterie an Ladestationen am ZOB in Mannheim und auf dem Hof eines
Busunternehmers in Frankfurt (Main). Durch die lange Ladedauer kommt es zu erhöhten
Personalkosten, da die Fahrer in den rund 3h Ladezeit keine Fahrt mit einem anderen Bus antreten
können und die Ladezeit auch nur teilweise mit ihren Pausenzeiten takten können. Um das eigesetzte
Personal zeitlich effizient zu nutzen, ist der Fahrplan des E-Fernbusses so ausgelegt, dass der Bus
möglichst oft an seinem Startort in Mannheim über Nacht abgestellt und geladen wird. Dadurch
7kommt es zu keinen zusätzlichen Fahrt- oder Übernachtungskosten für das Personal. Allerdings fährt
der Bus dadurch eine Tour weniger am Tag als es technisch möglich wäre.
(Diesel) Bus mit einem Fahrer
500 km Reichweite E-Bus mit
350kW Ladung
250 km Reichweite E-Bus mit
80kW Ladung
Abbildung 4: Zusammenhang zwischen der gesetzlichen Pausenzeit für Busfahrer und der Ladedauer für einen
E-Bus [FlixBus 2018].
Abbildung 4 zeigt den Zusammenhang zwischen der gesetzlichen Pausenzeit der Fahrer und der
Ladedauer zweier E-Busse mit unterschiedlicher Reichweite und Ladeleistung. Der Bus mit einer
Reichweite von 250 km und einer Ladeleistung von 80 kW (grüne Linie) entspricht in etwa dem BYD
C9 E-Bus (Reichweite 180 km) im aktuellen Projekt. Die Abbildung zeigt, dass die Fahrer durch die
lange Ladedauer länger als gesetzlich vorgesehen pausieren müssen, dieser Nachteil in Zukunft aber
durch eine höhere Ladeleistung und Reichweite (Orange Linie) reduziert werden kann.
3.3 Kosten für die Ladeinfrastruktur
Durch optimierte Nachladestrategien können Betriebskosten und Investitionskosten in der
Elektromobilität stark beeinflusst werden. Bei E-Omnibussen stehen unterschiedliche Strategien zur
Verfügung, so kann ein E-Omnibus entweder einmalig am Tag vollgeladen werden und über den Tag
seine Batterie leer fahren, zwischendurch in längeren Pausen an vorgesehenen Depots oder an allen
Haltestellen während des Zu- und Aussteigens der Fahrgäste geladen werden. Auch können
Investitions- und Betriebskosten durch die Anzahl der Busse pro Ladestation reduziert werden. All
diese Optionen stehen bei der ersten E-Fernbuslinie nicht zur Verfügung, denn im Pilotprojekt wird
nur ein E-Bus getestet, der aufgrund der hohen Ladeleistung und dem eigenen Fahrplan individuelle
Ladestationen benötigt und nicht an bereits bestehenden Stationen geladen werden kann. Dafür
mussten Ladepunkte in Frankfurt und Mannheim samt Erdverkabelung komplett neu und nur für
dieses Projekt gebaut werden. Es ist geplant, die Ladestation am ZOB in Mannheim nach der
einjährigen Testphase nicht abzubauen, sondern frei zugänglich für das Laden von E-Fernbussen zu
erhalten. Die Ladestation in Frankfurt (Main) befindet sich auf dem Hof des Busunternehmers, der
den Bus fahren wird. Diese Ladestation ist nicht öffentlich zugänglich und wird nach Projektende
abgebaut, allerdings verbleibt die Erdverkabelung und bietet daher die Möglichkeit, zu einem
späteren Zeitpunkt wieder eine Ladestation aufzubauen.
83.4 Ergebnis der Wirtschaftlichkeitsuntersuchung
In dem Gutachten berechnen Prof. Göhlich und Dipl.-Ing. Jefferies Mehrkosten im Betrieb von
insgesamt 116.900 € pro Jahr. Davon entfallen 34.200 € auf die Errichtung der Ladeinfrastruktur,
65.000 € auf die höhere Fahrzeugmiete im Vergleich zu einem Dieselbus und 17.700 € auf die
Personalmehrkosten. Nicht eingerechnet ist das Vorhalten eines Ersatzbusses bei technischen
Problemen des E-Busses. Aufgrund fehlender Erfahrungen mit dem Hersteller BYD und dem
Reifegrad des E-Fernbusses, konnten die Experten von der TU Berlin die Differenz der
Wartungskosten nicht sicher benennen. Nach Herstellerangaben belaufen diese sich auf 13.000 €.
Prof. Göhlich schließt daher, dass eine Fernbuslinie mit einem E-Bus derzeit nicht zu geringeren oder
gleichen Kosten bedient werden kann als mit einem Dieselbus.
Es bedarf daher einer besonderen Förderung zur Realisierung, wie sie in diesem Projekt durch FlixBus
und atmosfair gegeben ist.
Tabelle 2: Übersicht der Mehrkosten im E-Fernbusprojekt.
Jährliche, betriebliche
Kostenpunkt Einmalige Investitionskosten
Mehrausgaben
Mietkosten für den Bus
- 65.000 €
und die Ladestationen
Installationskosten für
34.200 € -
die Ladestation
Personalkosten - 17.700 €
Mögliche Mehrkosten: (~13.000 €)
-
Wartungskosten Nicht berücksichtigt
Summe 34.200 € 82.700 €
94 Treibhausgas- und Energiebilanz des E-Fernbusses
Die Elektrifizierung des Straßenverkehrs ermöglicht Mobilität unter verringerten Emissionen von
Treibhausgasen, Luftschadstoffen und Partikeln. Dadurch kann in Großstädten die Luftqualität
verbessert und global ein Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. Ein wesentlicher Unterschied im
E-Fahrzeug ist der Energiespeicher, die Lithium-Batterie, die heute noch energieaufwendig und in nur
geringen Stückzahlen produziert wird.
Im Folgenden präsentiert atmosfair Daten zu Treibhausgasemissionen und zum Energiebedarf von
Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor und Fahrzeugen mit batterieelektrischem Antrieb in
verschiedenen Lebenszyklen. Die zitierten Studien untersuchen dabei meist E-Pkw und damit
kleinere Batteriegrößen, doch kann davon ausgegangen werden, dass sich die Ergebnisse auch auf
die Batteriegröße eines E-Busses übertragen lassen [31].
Der Lebenszyklus eines Fahrzeugs besteht aus mehreren Phasen, in denen jeweils klimawirksame
Emissionen entstehen können. Eine LCA (Life Cycle Assessment), in der neben den Treibhausgasen
noch weitere Emissionen untersucht werden, betrachtet zumeist die folgenden fünf Produktphasen.
Die Aktivitätsbeispiele unter den einzelnen Produktphasen beziehen sich jeweils auf einen E-Bus.
I. Extraktion der Rohmaterialien, Vorverarbeitung und Veredelung
Es entstehen Emissionen bei der Gewinnung und Verarbeitung aller Grundstoffe wie
Eisen, Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Kunststoffe, Gummi, Glas, Schmiermittel,
Farben, Kältemittel, u.v.a.
II. Produktion
Die Emissionen der Phase zwei lassen sich in die Unterphasen unterteilen:
(i) Produktion einzelner Bauteile (Elektronik, Motor, Batterie, Wechselrichter, u.v.a)
und (ii) Busmontage.
III. Vertrieb, Transport und Lagerung
Emissionen aus der Verschiffung oder dem anderweitigen Transport und Verkauf des
Busses.
IV. Nutzungsphase
Emissionen während der Fahrt (beim Einsatz von Strom aus fossilen Quellen) und bei
der Wartung des Busses unter einem oder mehreren Besitzern.
V. Lebensende – Recycling
Wieder- und Weiterverwendung, Demontage, Zerkleinerung und Recycling aller
Bauteile.
Die Datenlage für die einzelnen Lebenszyklen eines E-Fahrzeugs fällt sehr unterschiedlich aus.
Lithium-Batterien in E-Fahrzeugen sind noch relativ neu, daher gibt es bisher nur geringe
Recyclingkapazitäten und Erfahrungen [31].
Da FlixBus den E-Fernbus für ein Jahr mietet, dürfen nicht alle hier beschriebenen Emissionen der
einzelnen Produktphasen einzig der einjährigen Testphase angerechnet werden. Alleine die
Lebensdauer der Batterie wird vom Hersteller mit 12 Jahren angegeben.
104.1 Energieaufwand für die Batterieproduktion und resultierende
Treibhausgasemissionen
Lithiumbatterien für E-Fahrzeuge können aus verschiedenen Kombinationen lithiumbasierter
Kathoden und anderer Anodenmaterialien gefertigt werden. Je nach Anwendungstyp können
spezielle Eigenarten der Batteriechemie genutzt werden. Im BYD C9 ist eine Lithium-Eisen-Phosphat
(LiFePO4) Batterie mit einer Kapazität von 207 kWh verbaut [12]. Dieser Batterietyp hat den Vorteil
einer hohen Leistungsabgabe und Lebenserwartung, eine sehr hohe Sicherheit und eine gute
Verfügbarkeit der chemischen Bestandteile. Der Nachteil ist die geringe Energiedichte im Vergleich
zu anderen lithiumbasierten Batterien [31]. Laut Hersteller werden für die Batterie keine
Schwermetalle oder toxische Elektrolyte benötigt, und sie ist vollständig recycelbar.
Die Fertigung einer Lithium-Batterie für batterieelektrische Fahrzeuge ist energieaufwendig und
verursacht derzeit noch hohe Treibhausgasemissionen [38]. Um den Klimaschutzaspekt
lithiumbasierter E-Fahrzeuge zu bewerten, hat der International Council on Clean Transportation
(ICCT) verschiedene Ökobilanzen ausgewertet, die die Menge der Treibhausgasemissionen aus der
Batteriefertigung untersucht haben [24]. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3: Ergebnisse verschiedener Ökobilanzen zur Produktion von Lithium-Batterien [ICCT 2018].
Jahr der Treibhausgasemissionen aus der
Autor(en)
Veröffentlichung Batterieproduktion (kg CO2e/kWh)
Messagie 2017 56
Hao et al. 2017 96-127
Romare & Dahllöf 2017 150-200
Wolfram & Wiedmann 2017 106
Ambrose & Kendal 2016 194-494
Dunn et al. 2016 30-50
Ellingsen, Singh, & Strømman 2016 157
Kim et al. 2016 140
Peters et al. 2016 110 (Durchschnitt), LFP: 161
Nealer, Reichmuth, 2015 73
& Anair
Majeau-Bettez, Hawkins, & Strömman 2011 200-500
Die Ergebnisse der einzelnen Studien weichen teilweise sehr stark voneinander ab, da zum einen
verschiedene Lithium-Batterietypen untersucht wurden und zum anderen der Strommix und seine
assoziierten Treibhausgasemissionen je nach Produktionsland stark variieren. Auch ist die Datenlage
schlecht, denn die Produzenten der Batterien geben kaum Primärdaten frei. Die
Produktionskapazitäten für Lithium-Batterien konzentrieren sich auf Asien und die USA. Die größten
Produktionskapazitäten existieren in China (37%), Japan (26%) und Südkorea (13%). Die USA deckt
rund 16% der weltweiten Nachfrage nach Lithium-Zellen [3].
Der E-FlixBus nutzt eine Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) Batterie, die vom Hersteller BYD in China
gefertigt wird. Die Studie von Hao et. al. untersucht genau diesen Batterietyp mit Fertigung in China
und kommt auf ein Ergebnis von 109,32 kg CO2e pro kWh Batteriekapazität. Die Autoren geben
allerdings nicht die benötigte Energie für die Produktion einer LFP-Batterie an. Als zweite Studie soll
zum Vergleich Peters et. al. aufgeführt werden. Peters et. al. ist eine vergleichende Studie, für die 36
Ökobilanzen ausgewertet wurden. Die Treibhausgasemissionen aus der Produktion einer Lithium-
Eisen-Batterie werden in der Studie mit 161 kg CO2e/kWh beziffert. Der Energiebedarf schwankt in
den 36 ausgewerteten Studien zwischen 300 und 2500 MJ/kWh Batteriekapazität, mit einem Mittel
11bei 970 MJ/kWh Batteriekapazität. Dieser Wert wird von Ambrose and Kendall bestätigt, hier beträgt
die Spanbreite der Ergebnisse 316 bis 2318 MJ/kWh, und die Autoren berechnen 960 MJ/kWh als
statistisch wahrscheinlichstes Ergebnis. Die Studie stellt auch fest, dass die Batterien mit der größten
Kapazität die geringsten Emissionen pro kWh in der Produktion verursachten [2]. Eine Ausnahme
bietet Ellingsen et. al. die in ihrer Studie Zugriff auf Primärdaten eines Produzenten von NCM-
Lithium-Batterien während eines sehr produktiven und damit effizienten Monats hatten. Die Autoren
geben als Energiebedarf für die Produktion 586 MJ/kWh und als Treibhausgaspotential 173 kg
CO2e/kWh an [11]. Abbildung 5 zeigt, dass sich Energiebedarf und Treibhausgaspotential der
verschiedenen Batterietypen nur gering unterscheiden. Den größten Einfluss hat der Produktionsort
und damit der örtliche Strommix [21b]. So verursacht die Fertigung einer LFP-Batterie in den USA
dreimal weniger Treibhausgasemissionen als die Fertigung in China.
Abbildung 5: Einfluss des Produktionsstandorts auf die Treibhausgasemissionen bei der Produktion einer Lithium-Eisen-
Phosphat (LFP), Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxide (NCM) und Lithium-Mangan-Oxid (LMO) Batterie [Hao et. al. 2017]
Ausgehend von den Ergebnissen von Hao et. al. und Peters et. al. hat die Produktion der
Fernbusbatterie mit einer Kapazität von 207 kWh Treibhausgasemissionen in Höhe von 22,63 bzw.
33,33 Tonnen CO2 verursacht. Nach Peters et. al. und Ambrose and Kendall benötigt die Produktion
der Batterie etwa 200.790 MJ Energie.
4.2 Emissionen während der Nutzungsphase
Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor emittieren den größten Teil ihrer Treibhausgase während der
Nutzungsphase durch die Verbrennung fossiler Kraftstoffe. Nur etwa 23% werden bei der
Fahrzeugproduktion ausgestoßen. Bei E-Fahrzeugen mit Batterie wächst der Anteil der
Treibhausgasemissionen, die während der Fahrzeugproduktion emittiert werden auf 46% an, wenn in
der Nutzungsphase Strom aus fossilen Quellen (500 g/kWh) genutzt wird [31].
Abbildung 7 zeigt die Treibhausgasemissionen in g/km für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE)
und E-Fahrzeuge (EV) in verschiedenen Regionen der Welt, die durch die Nutzung und Bereitstellung
12des Kraftstoffs bzw. Strom zum Antrieb entstehen [23]. Nicht berücksichtigt sind Emissionen aus dem
Bau und der Instandhaltung der Straßeninfrastruktur. Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (ICE)
wird der Großteil der Emissionen durch die Verbrennung im Motorraum verursacht und ein
geringerer Teil vorher, durch die energieaufwendige Bereitstellung des Kraftstoffs. Bei einem E-
Fahrzeug (EV) entstehen keine Emissionen während der Fahrt, sondern nur durch die
Energiebereitstellung, wenn nicht-erneuerbarer Strom genutzt wird. Hier besteht somit auch das
größte Potential zur Emissionsminderung.
CO2 Emissionen in g/km
Abbildung 6: Treibhausgasemissionen währende der Nutzungsphase des Fahrzeugs (Auspuff und Energiebereitstellung)
für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE) und E-Fahrzeuge (EV) in verschiedenen Regionen [ICCT 2015].
Die in Abbildung 6 dargestellten Emissionen aus der Energiebereitstellung für E-Fahrzeuge, basieren
auf dem jeweiligen Strommix in China, der EU und den USA. Der E-FlixBus nutzt nicht den deutschen
Strommix, sondern lädt ausschließlich Strom aus erneuerbaren Quellen der vom Energieversorger
Greenpeace Energy zur Verfügung gestellt wird. Der Strom kommt zu gleichen Teilen aus Wasser-
und Windkraftwerken [18].
4.3 Bilanz der vermiedenen und zusätzlichen Treibhausgasemissionen
Der E-FlixBus wird in seiner einjährigen Testphase rund 125.000 km zurücklegen. Ein moderner
Dieselfernbus würde für diese Distanz etwa 44.000 Liter Dieselkraftstoff benötigen. Der E-Fernbus
nutzt nach Berechnungen der TU Berlin für die Strecke insgesamt ca. 187 MWh Strom. Die
Ladestationen werden von Greenpeace Energy mit Strom aus 100% erneuerbaren Energien versorgt.
Tabelle 4 gibt eine Übersicht über den Energiebedarf und die Treibhausgasemissionen während der
Nutzungsphase (A) und durch die Batterieproduktion (B). Als Emissionsfaktor für den Dieselkraftstoff
werden 2,64 kg/L angenommen [27].
13Tabelle 4: Übersicht über Energiebedarf und assoziierte Treibhausgasemissionen im einjährigen Testbetrieb.
Energiebedarf Treibhausgas-
Energiebedarf
in Joule emissionen
44.021,25 L
Antrieb Dieselbus (125.775 km) 1.575,9 GJ 116,2 tCO2
Dieselkraftstoff
A
187.426 kWh Strom aus
Antrieb E-FlixBus (125.775 km) 674,7 GJ 0 tCO2
erneuerbaren Energien
Batterieproduktion (vollständig
B auf die einjährige Testphase 200,8 GJ 200,8 GJ 33,33 tCO2
angerechnet)
Einsparungen durch den E-
C FlixBus, konservativ 700,4 GJ 82,87 tCO2
(über ein Jahr, bei 125.775 km)
Einsparungen durch den E-FlixBus
Bei einer Lebensdauer der
D 861,04 GJ 109,53 tCO2
Batterie von mindestens 5 Jahren
(über ein Jahr, bei 125.775 km)
Der einjährige Betrieb des E-FlixBus benötigt ca. 700 GJ weniger Energie als ein Dieselbus mit gleicher
Laufleistung und spart dadurch etwa 82 Tonnen CO2 ein (C). Dabei ist zu beachten, dass die Batterie
des E-Fernbusses nach Projektende nur einen Bruchteil ihrer Lebensdauer hinter sich hat. Unter der
Annahme, dass der Bus insgesamt fünf Jahre mit derselben Batterie fährt und ausschließlich Strom
aus erneuerbaren Energien lädt (D), spart der E-Bus sogar 861 GJ Energie und knapp 110 Tonnen CO2-
Emissionen ein.
Im Vergleich der beiden Bustypen ohne Berücksichtigung der Batterieproduktion benötigt der E-
FlixBus durch seinen effizienteren Antriebsstrang rund 57% weniger Energie.
4.4 Recycling der Batterie
Das Recycling der verwendeten Lithium-Eisenphosphat-Batterie ist nach aktuellem Stand der Technik
nur teilweise möglich. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Batterien in ihre Einzelteile zu
zerlegen, sodass Gehäuseteile dem üblichen Metall- und Kunststoffrecycling zugeführt werden
können, ebenso wie evtl. vorhandene Steuerelektronik. Das eigentliche „Innenleben“ kann derzeit
nur durch Verbrennung einer Weiterverwertung zugeführt werden. Lithium kann dann z.B. in Form
von Asche als Zementzusatz verwendet werden.
Inwieweit die vorhandenen Recycling-Möglichkeiten tatsächlich genutzt werden, ist derzeit ungewiß,
weil sich eine entsprechende industrielle Infrastruktur inklusiver passender gesetzlicher
Rahmenbedingungen weltweit erst im Aufbau befindet.
Angesichts der Unsicherheiten im Hinblick auf das Recycling ist die Wahl der Lithium-Eisenphosphat-
Technologie ökologisch sinnvoll, da Lithium-Eisenphosphat als ungiftig und damit als unbedenklich
gilt.
Alternative Technologien wie Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid- (NMC), Lithium-Nickel-Kobalt-
Aluminium-Oxid (NCA), Lithium-Kobalt-Oxid (LCO) oder Lithium-Mangan-Oxid-Batterien (LMO) bieten
in dieser Hinsicht derzeit keine Vorteile. Sie enthalten Kobalt und/oder Nickel, deren Rückgewinnung
zwar technisch möglich ist, die verwendeten pyrometallurgischen Verfahren sind jedoch
energieaufwendig und liefern daher keinen positiven Beitrag zur Energie- und CO2-Bilanz der
Batterie-Herstellung. Die Rückgewinnung von Kobalt und Nickel ist wirtschaftlich attraktiver als die
14Rückgewinnung von Lithium, sodass es wahrscheinlicher ist, dass solche Batterien tatsächlich recycelt
werden. Gleichzeitig sind die verwendeten chemischen Verbindungen aber teilweise giftig, sodass ein
erhöhtes Gefährdungspotential besteht, wenn die Batterien nicht fachgerecht entsorgt werden [31].
Ausblick: Zukunft des Batterierecyclings und Second-Life
Eine nachhaltige Betrachtungsweise schließt den Aspekt der geschlossenen Materialkreisläufe mit
ein. Derzeit befinden sich zusätzliche Technologien für das Recycling von Lithium‐Batterien in
Erprobung, insbesondere auf der Basis von hydrometallurgischen Verfahren, sodass eine Recycling‐
Quote in Zukunft wahrscheinlich ist. Hydrometallurgische Verfahren bieten außerdem den Vorteil,
dass sie weniger energieaufwändig sind, sodass verbesserte Recyclingverfahren auch die Aussicht auf
eine verbesserte Energie‐ und CO2‐Bilanz der Batterieherstellung eröffnen.
Eine weitere Option für eine verbesserte Ökobilanz von Batterien aus Elektrofahrzeugen besteht in
ihrer Verwendung in nicht‐mobilen Anwendungsbereichen, sobald ihre abnehmende Kapazität eine
wirtschaftliche Verwendung in Fahrzeugen nicht mehr gewährleistet. Im stationären Betrieb können
sie dann ggf. weiterhin wirtschaftlich genutzt werden. Die erfolgreiche Einführung solcher Modelle
hängt stark an der Bereitstellung geeigneter gesetzlicher Rahmenbedingung, die die zuverlässige
Bewertung gebrauchter Batterien ermöglicht [31].
155 Die Dekarbonisierung des Verkehrs und die Rolle des E-Fernbusses
Der Energieverbrauch des Verkehrs in Deutschland hat sich hat sich seit 1960 mehr als verdreifacht
und macht rund 30% des nationalen Endenergieverbrauchs aus. Als Energiequelle im
Verkehrsbereich kommt zu 90% Erdöl zum Einsatz [5]. Der Verkehrssektor ist aufgrund seines hohen
Anteils (18%) und seiner steigenden Tendenz an den deutschen Treibhausgasemissionen von hoher
Relevanz für die zukünftige Dekarbonisierung Deutschlands.
Abbildung 7: Prozentualer Anteil der energiebedingten THG-Emissionen, sowie der Anteil des Verkehrssektors an den
Gesamtemissionen in Deutschland seit 1990.
Abbildung 7 zeigt den Anteil der energiebedingten Treibhausgasemissionen in Deutschland, sowie
den Anteil der Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors seit 1990. Hauptverantwortlich für den
steigenden Anteil des Verkehrssektors ist die jährlich steigende Fahrleistung, zwischen 1991 und
2016 stieg die Anzahl der zurückgelegten Kilometer im Straßenverkehr um 134% [35].
5.1 Wege zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors
Um den negativen Emissionstrend im Verkehrssektor zu stoppen und die gesetzten Klimaschutzziele
einzuhalten, hat die Bundesregierung in ihrem Klimaschutzplan 2020 die folgenden Handlungsfelder
für den Verkehrssektor definiert [4]:
• Die Nutzung effizienter und neuer Technologien
• Verkehrsverlagerungen
• Die konsequente Einführung der Elektromobilität im Personenverkehr (mittel- bis langfristig)
• Entwicklung alternativer Kraftstoffe (langfristig)
• Weiterentwicklung der Lkw-Maut
• Ausbau und Stärkung des öffentlichen Personenverkehrs, des Schienengüterverkehrs sowie
des Fahrrad- und Fußverkehrs.
Ähnliche Handlungsfelder mitsamt konkreten Auswirkungen auf Energieverbrauch und
Treibhausgasemissionen benennt das Verbändekonzept „Klimafreundlicher Verkehr 2014“ der
Umweltverbände WWF, BUND, Germanwatch und NABU. Die Umweltverbände rechnen darin vor,
dass durch technische Maßnahmen und vor allem durch Maßnahmen zur Verkehrsvermeidung und -
verlagerung auf umweltfreundlichere Verkehrsmittel der Energiebedarf im Verkehr bis 2050 um 70%
und die Treibhausgasemissionen um 64% reduziert werden können. Dabei sollen
16Verkehrsverlagerungen weg vom Pkw
erreicht werden, in dem lange
Strecken durch ein leistungsfähiges
Bahn- und Fernbusnetz bedient
werden, die bundesweit aufeinander
abgestimmt sind (Deutschlandtakt).
Fernbuslinien sollen bei gleichzeitiger
Anrechnung der externen Kosten
ausgeweitet werden und die Bahn ihre
Ticketpreise senken. So könnte der
Pkw-Verkehr in Deutschland halbiert
werden. Als Kraftstoffalternative wird
vor allem Strom aus erneuerbaren
Energien genutzt, und die Bahn, der
öffentliche Nahverkehr, Pkws und
leichte Nutzfahrzeuge werden laut
Verbändekonzept im Jahr 2050
weitgehend elektrisch betrieben. Auch
synthetische Kraftstoffe aus
erneuerbaren Energien sollen zum
Einsatz kommen [30]. Abbildung 8: Gewünschte Verkehrsleistung der einzelnen
Verkehrsträger im Personenverkehr von 2010 bis 2050 [Öko-Institut].
Die Attraktivitätssteigerung des
Fernverkehrs ist nach dem Verkehrswendekonzept von Greenpeace ein Schlüssel zur
Dekarbonisierung des Verkehrssektors. Bus und Bahn müssen hier so gut aufeinander abgestimmt
und ausgebaut sein, dass Menschen umsteigen, vor allem vom eigenen Auto. Das Ziel ist es, die
gleichen Mobilitätsbedürfnisse mit weniger Verkehrsaufwand zu realisieren [19].
Der Fernbus und im speziellen der E-Fernbus spielt also gemeinsam mit der Bahn eine Rolle in der
Dekarbonisierung des Verkehrssektors. Die Umstellung der bereits in großen Teilen elektrifizierten
Bahn auf erneuerbaren Strom ist sicherlich leichter zu realisieren als die Umstellung des
Fernbusverkehrs auf batterieelektrisch betriebene Fahrzeuge. Wie im Verkehrskonzept der
Umweltverbände beschrieben, stellen auch synthetische Kraftstoffe für vor allem Lkws, Schiffe und
Flugzeuge eine Alternative zur Batterie und dem Elektromotor dar. Welcher Antrieb in Zukunft
hauptsächlich zur Dekarbonisierung des Fernbusverkehrs beitragen soll, wird in keinem der Konzepte
beschrieben. Die Testphase eines E-Fernbusses in Deutschland kann daher wertvolle Erfahrungen
liefern, die auch für die weitere Planung der Verkehrswende von großem Nutzen sein können.
5.2 Der heutige Einfluss des Fernbusses auf die Treibhausgasemissionen aus dem
Verkehrssektor
Seit der Liberalisierung des Fernbusmarktes im Jahr 2013 entwickelt sich der Fernbus zu einem
relevanten Verkehrsmittel. Von 2012 bis 2015 ist die Anzahl der beförderten Passagiere im
Fernbusverkehr von 3 auf 23 Millionen angestiegen und auch im Jahr 2016 auf dieser Höhe
verblieben. Im gleichen Zeitraum stiegen die im Schienenpersonenverkehr transportierten Passagiere
von 132 auf 138 Mio. an. Der Fernbus befördert mittlerweile so viele Passagiere wie auch durch
innerdeutsche Flüge (2016: ca. 23,7 Mio.) befördert werden. Dieses noch junge Wachstum der
Branche spiegelt sich auch in der Modernität der Busflotte wieder. In Deutschland entsprechen nur
14 % des Gesamtbestandes aller Busse der EURO-VI Norm, wohingegen 76 % aller Fernbusse EURO-
17VI Busse sind. Trotz des Wachstums im Fernbusverkehr ist zu beachten, dass nur rund 2% (2015) der
Busse in Deutschland Fernbusse sind [34]. Aus klimapolitischer Sicht stellt sich daher die Frage,
inwiefern die Marktliberalisierung und der wachsende Anteil des Fernbusses am Personentransport
schon heute zu den gewünschten Verkehrsverlagerungen beitragen und wie diese die
Treibhausgasemissionen des Sektors beeinflussen.
Vergleich der Verkehrsträger: Der Fernbus schneidet sehr gut ab
In Deutschland veröffentlicht das Umweltbundesamt regelmäßig Emissionsfaktoren zu
Luftschadstoffen, klimarelevanten Gasen und Lärm. Die Daten beruhen auf dem Handbuch für
Emissionsfaktoren (HBEFA) [21]. In HBEFA werden Emissionsfaktoren differenziert nach
Fahrzeugtypen und verschiedenen Verkehrssituationen berechnet. Untenstehende Tabelle 5 gibt die
Emissionsfaktoren für Treibhausgase und Luftschadstoffe in g/Pkm an.
Tabelle 5: THG-Emissionsfaktoren für verschiedene Verkehrsmittel in Deutschland [UBA 2018-2].
Emissionen aus Bereitstellung und Umwandlung der Energieträger in Strom, Benzin, Diesel und Kerosin sind berücksichtigt.
1 Die Kategorie „Reisebus“ umfasst Busse im Gelegenheitsverkehr (z.B. für Klassen- oder Kaffeefahrten) und Fernlinienbusse.
2 CO , CH und N O angegeben in CO -Äquivalenten.
2 4 2 2
3
Emissionsfaktoren für die Bahn basieren auf Angaben zum durchschnittlichen deutschen Strommix in Deutschland. Emissionsfaktoren, die auf
unternehmens- und sektorbezogenen Strombezügen basieren weichen ab.
4 unter Berücksichtigung aller klimawirksamen Effekte des Flugverkehrs (EWF = Emission Weighting factor = 2)
5 ohne Methan
Bezogen auf die Treibhausgasemissionen ist der Fernbus unter den motorisierten
Fortbewegungsmitteln die emissionsärmste Option, gefolgt von der Eisenbahn im Fernverkehr. Das
Flugzeug und der Pkw hingegen sind bei durchschnittlicher Auslastung die emissionsintensivsten
Fortbewegungsmittel. Zu beachten ist, dass die Auslastung der FlixBus-Reisebusse bei 62% und damit
leicht über der Auslastung von Reisebussen im HBEFA liegt [25]. Die Emissionsfaktoren pro Pkm für
die Kategorie Reisebus in Tabelle 5 liegen daher leicht über dem Wert für Busse von FlixBus.
Ein Umstieg vom Pkw auf den Bus- und Zugverkehr ist in der Einzelfallbetrachtung (gleiche Strecke
und kein zusätzlicher Verkehr) mit einer Reduzierung der Treibhausgasemissionen verbunden. Das
Angebot an alternativen Transportmitteln kann aber auch zu niedrigeren Kosten für den Passagier
und damit zu einem erhöhten Verkehrsaufkommen (induzierter Verkehr) und Mehremissionen
führen. Da 75% [34] bzw. 83% [26] der Fernbus-Kunden den Preis als Hauptgrund für ihre
Transportmittelwahl nennen, ist dies nicht nur ein theoretisches Szenario.
Zwei Umfragen unter Fernbus-Kunden haben untersucht, welche Alternativen zum Fernbus für
Passagiere bestehen. Da die gestellten Fragen und Antwortmöglichkeiten nicht genau
übereinstimmen, ist ein Vergleich nur bedingt möglich. Abbildung 9 zeigt die gestellten Fragen und
die prozentuale Verteilung der gegebenen Antworten.
18UBA: Stellen Sie sich vor, dass es für die Fahrt nicht
die Möglichkeit gegeben hätte, den Fernbus zu
IGES/IFEU: Welche Alternativen haben Sie in Betracht nehmen: Für welches alternative Verkehrsmittel
gezogen? hätten Sie sich dann entschieden?
Sonstiges 4% Sonstiges 0%
Keine Fahrt
Induzierter Verkehr 10% 13%
(Induzierter Verkehr)
Flugzeug 4% Flugzeug 5%
Pkw
Pkw als
(Mitfahrer mit 19% 11%
Mitfahrer
Bezahlung)
Pkw
(Mitfahrer ohne 4%
Bezahlung)
Pkw PKW als
15% 25%
(als Fahrer) Fahrer
Regionalbahn 14% Regionalbahn 13%
Fernbahn 30% Fernbahn 33%
0% 10% 20% 30% 0% 10% 20% 30% 40%
Abbildung 9: Ergebnis zweier voneinander unabhängiger Umfragen unter Fernbus-Kunden. Links IGES/IFEU 2017 und rechts UBA
2018.
Passagiere im Fernbus wären alternativ zu 30% (IGES/IFEU) bzw. 33% (UBA) mit der Fernbahn gereist.
Ein großer Teil der Fernbuskunden verzichtet durch die Wahl des Fernbusses auf das Auto als Fahrer
bzw. Mitfahrer, sowie 4% bzw. 5% auf eine Flugreise zum Zielort. Die Verfügbarkeit des Fernbusses
führt bei 13% der vom UBA befragten Passagiere und bei 10% der von IGES/IFEU befragten
Passagiere zu einer zusätzlichen Reise (induzierter Verkehr) und damit zu einer Erhöhung der
zurückgelegten Personenkilometer insgesamt und Mehremissionen. Um auszuschließen, dass die
durch den induzierten Verkehr entstehenden Mehremissionen die Einsparungen durch die
vermiedenen Reisen mit dem Pkw und Flugzeug aufzehren, haben beide Studien diesen Sachverhalt
genauer untersucht.
Das ifeu stellt in ihrer Analyse die Frage, ob die Zunahme des Fernlinienbusverkehrs überhaupt zu
einer Einsparung der CO2-Emissionen führt. Dafür ermittelt das Institut die CO2-Emissionen des
zusätzlichen Fernbusverkehrs und die Menge der CO2-Emissionen der eingesparten Fahrten.
19Zwei Fälle werden betrachtet [25]:
1. Die Pkw-Fahrten der in den Fernlinienbus umgestiegenen Fahrer entfallen. Es gibt keinen
Einfluss auf das Zug- und Flugangebot (Fall „Nur Pkw“).
2. Neben den eingesparten Pkw-Fahrten wird auch das Angebot der Bahn und des Flugverkehr
entsprechend der zurückgehenden Nachfrage reduziert (Fall „Alle Verkehrsmittel“).
Betrachtet werden die CO2-Emissionen von 100 Reisen bei mittlerer Auslastung über 300 km, unter
der Annahme, dass die Fernbus-Kunden mit einem Pkw zu den Haltestellen im Start- und Zielort An-
bzw. Abreisen.
Abbildung 10: Vergleich der eingesparten Emissionen durch die Wahl des Fernbusses mit den zusätzlichen Emissionen aus
dem induzierten Verkehr [ifeu 2017].
Abbildung 10 zeigt das Ergebnis der Berechnungen für beide Szenarien. Auf der linken Seite („Nur
Pkw“) werden die Treibhausgasemissionen von 100 Fernbusfahrten nur mit den Emissionen aus den
vermiedenen Pkw-Fahrten verglichen. Alleine in diesem Vergleich werden 14 Tonnen weniger
Treibhausgase ausgestoßen. Das ifeu gibt weiter an, dass wenn 15 % der Fernlinienbusreisenden auf
eine eigene Fahrt mit dem Pkw verzichten mehr Treibhausgasemissionen eingespart werden, als alle
Reisenden durch die Fahrt mit dem Fernbus verursachen.
Noch größer fällt die Emissionsreduktion im zweiten Fall „Alle Verkehrsmittel“ aus (rechts). Neben
den eingesparten Pkw-Fahrten werden hier auch Einsparungen durch vermiedene Bahn und
Flugreisen berücksichtigt. Bei 100 Fahrten mit dem Fernbus können so 41 Tonnen CO2-Emissionen
vermieden werden [25].
Das UBA hat die Umfrageergebnisse aus Abbildung 9 für Strecken über 200, 400 und 600 km
ausgewertet. Das UBA stellt ebenso die Frage, ob der durch den Fernbus induzierte Verkehr zu
Mehremissionen oder zu einer Emissionsminderung führt. Auch das UBA berücksichtigt bei seiner
Auswertung zunächst nur die vermiedenen Pkw-Emissionen (Abbildung 12) und im zweiten Schritt
alle Alternativen zum Fernbus (Abbildung 12). Alleine durch die Reisenden, die alternativ als Fahrer
20oder Mitfahrer mit dem Pkw gereist wären, werden für alle betrachteten Entfernungen
Emissionseinsparungen erreicht. Unter Berücksichtigung aller Alternativen (Alternativenmix), fällt das
Ergebnis noch deutlicher aus.
Abbildung 11: Vergleich der eingesparten Pkw-Emissionen und der zusätzlichen Emissionen durch eine Fernbusfahrt über
200, 400 und 600 km [UBA 2018].
Abbildung 12: Vergleich der eingesparten Emissionen durch den Verzicht auf die Alternativen Flugzeug, Pkw oder Bahn und
der zusätzlichen Emissionen durch eine Fernbusfahrt über 200, 400 und 600 km [UBA 2018].
Abschließend stellt das UBA folgendes fest:
„Die Bilanzierungen auf Basis der Erhebung zeigen, dass insbesondere durch
„Abwanderungen“ von Reisenden vom Pkw zum Fernbus bei gleichzeitigem Wegfall der Pkw-
Fahrten die zusätzlichen Emissionen der Busse kompensiert werden können; insgesamt
konnten so in der Bilanz deutliche Emissionseinsparungen bei Luftschadstoffen und
Treibhausgasen in Deutschland erzielt werden. Diese Ergebnisse gelten auch bei
Berücksichtigung des induzierten Verkehrs. Im Gegensatz zum Schienenpersonenfernverkehr
legen die Daten zudem den Schluss nahe, dass keine Konkurrenz des Fernbusses zum
öffentlichen Personennahverkehr besteht.“ (UBA 2018 [34]: 15)
Beiden Studien zeigen also, dass der Fernbus durch die Vermeidung von Pkw-Fahrten und Flügen
hohe CO2-Einsparungen bringt und damit bereits heute einen Beitrag zum Klimaschutz leistet.
216 Quellenverzeichnis
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content/uploads/2018/07/180221_Elektrifizierungskarte_AllianzProSchiene.pdf, 2018, Aufgerufen
am 10.10.2018
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[4] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) : Aktionsprogramm
Klimaschutz 2020, Kabinettsbeschluss vom 3. Dezember 2014, 2014
[5] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB): Klimaschutzplan 2050 -
Klimaschutzpolitische Grundsätze und Ziele der Bundesregierung, 2016
[6] Bloomberg New Energy Finance (BNEF): https://about.bnef.com/blog/planes-trains-automobiles-electric-
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[7] Bundesregierung:
https://www.bundesregierung.de/ContentArchiv/DE/Archiv17/Mitschrift/Pressekonferenzen/2012
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[8] Bundesregierung: https://www.bundesregierung.de/Content/DE/Artikel/2017/11/2017-11-28-saubere-luft-
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[9] Deutsche Bahn AG: Integrierter Bericht 2017 Auf in eine neue Zeit!, 2018
[10] European Comission: http://europa.eu/rapid/press-release_IP-18-3450_de.htm, 2018, Aufgerufen am
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[11] Ellingsen et. al.: Life Cycle Assessment of a Lithium-Ion Battery Vehicle Pack, 2013
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[13] Focus: https://www.focus.de/auto/news/elektrobusse-auf-dem-vormarsch-45-staedte-testen-schon-den-e-
bus-jetzt-geht-es-22-000-dieselbussen-an-den-kragen_id_7566595.html, 2018
[14] Fraunhofer: E-Bus-Standard - »Ansätze zur Standardisierung und Zielkosten für Elektrobusse«, 2017
[15] Fraunhofer: https://www.energy-charts.de/ren_share_de.htm?source=ren-share&period=annual&year=all,
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[16] Forschungsverbund Erneuerbare Energien (FVEE), Dr. Bert de Haart: Elektromobilität mit Brennstoffzellen
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[17] Prof. Dr.-Ing. Dietmar Göhlich, Dipl.-Ing. Dominic Jefferies: Betrieb einer elektrischen Fernbuslinie ‒
Gutachten zur Wirtschaftlichkeitsanalyse, Fachgebiet Methoden der Produktentwicklung und
Mechatronik, Technische Universität Berlin, 2018
[18] Greenpeace: Machbarkeitsstudie: Eigenversorgung des Schienenverkehrs der Deutschen Bahn mit Strom aus
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[19] Greenpeace: Verkehrswende für Deutschland - Der Weg zu CO2-freier Mobilität bis 2035, Erstellt im Auftrag
von Greenpeace durch das Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH , 2017
[20] Greenpeace: https://www.greenpeace-energy.de/privatkunden/oekostrom/tarif-oekostrom-aktiv.html,
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[21] Handbook emission factors for road transport (HBEFA): http://www.hbefa.net/d/, 2018
[22] Jan Hoinkis: Chemie für Ingenieure, Weinheim 2015, Wiley-VCH, ISBN 978-3-527-68461-8
[23] International Council on Clean Transportation: Global climate change mitigation potential from a transition
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[24] International Council on Clean Transportation - Hall and Lutsey: Effects of battery manufacturing on electric
vehicle life-cycle greenhouse gas emissions, February 2018
[25] Insitut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg: Umweltbilanzierung Fernlinienbus, 2017, Im Auftrag
des Bundesverbands Deutscher Omnibusunternehmer e.V. (bdo),
https://www.ifeu.de/wp-content/uploads/20171026_Ergebnisse_Fernlinienbus_Final.pdf zugegriffen am
10.10.2018
[26] IGES Institut GmbH: Sozialstruktur Fernbusmarkt Deutschland - Synopse von Fernbuskunden in Deutschland,
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[27] Intergovernmental Panel on Climate Change: IPCC Energy Volume 2, 2006
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Electric and Converted Electric Bus, Lahti University of Applied Sciences, Degree Programme in
Environmental Technology, 2012.
[29] Kraftfahrtbundesamt:
https://www.kba.de/DE/Statistik/Fahrzeuge/Bestand/Ueberblick/2018_b_barometer.html?nn=113
3288 , 2018, aufgerufen am 02.10.2018
[30] Öko-Institut 2014: Klimafreundlicher Verkehr in Deutschland – Weichenstellungen bis 2050, 2014
[31] Mia Romare, Lisbeth Dahllöf: The Life Cycle Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions from
Lithium-Ion Batteries - A Study with Focus on Current Technology and Batteries for light-duty
vehicles, Swedish Environmental Research Institute, 2017, ISBN 978-91-88319-60-9
[32] Mia Romare : The Life Cycle Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions from Lithium-Ion Batteries,
Mia Romare, Lisbeth Dahllöf, 2017
[33] Sachverständigenrat für Umweltfragen: Umsteuern erforderlich: Klimaschutz im Verkehrssektor –
Sondergutachten, November 2017
[34] Umweltbundesamt: Fernbusreisen in Deutschland – Eine Bestandaufnahme zu Treibhausgasen,
Luftschadstoffen und zur Verkehrsentwicklung, 2018
[35] Umweltbundesamt 2018: Fahrleistungen, Verkehrsaufwand und „Modal Split“
https://www.umweltbundesamt.de/daten/verkehr/fahrleistungen-verkehrsaufwand-modal-split#textpart-1
aufgerufen am 04.10.2018
[36] Umweltbundesamt 2018: https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/rekordhalbjahr-
fuer-erneuerbare-energien aufgerufen am 04.10.2018
[37] https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-
zahlen aufgerufen am 04.10.2018
[38] Nealer, Reichmuth, Anair: Cleaner Cars from Cradle to Grave - How Electric Cars Beat Gasoline Cars on
Lifetime Global Warming Emissions, 2015, Union of Concerned Scientists
[39] Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU): Hauptgutachten -
Welt im Wandel - Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation, Berlin, 2011, ISBN 978-3-
936191-38-7
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